A Direct Measurement of Atmospheric Dispersion in N-band Spectra: Implications for Mid-IR Systems on ELTs
自适应光学将几乎完全消除10微米处大气湍流对极大望远镜（ELT）一代望远镜的影响。在本文中，我们观测证实，下一个最重要的限制图像质量是大气色散，而不是望远镜衍射。利用6.5米MMT及其独特的中红外自适应光学系统，我们在MIRAC 4-BLINC上使用新委托的光谱模式测量了N波段的大气色散。我们的结果表明，大气色散一般是线性的N波段，虽然有一些剩余曲率。我们比较我们的测量理论，并预测ELT Strehls和图像FHWM有和没有大气色散校正器（ADC）。我们发现，对于许多中红外应用，ELT上需要ADC。
2009-06-11 astro-ph.IM
A novel LIDAR-based Atmospheric Calibration Method for Improving the Data Analysis of MAGIC
一种分析定制的“微型”激光雷达系统返回的新方法，该系统与两个MAGIC望远镜一起运行，允许在MAGIC数据分析链中应用大气校正。这种订正可以延长MAGIC在不利大气条件下的有效观测时间，减少数据分析中能量和通量的系统误差。激光雷达提供了一个距离分辨的大气后向散射剖面，从中可以估计空气簇射事件中切伦科夫光的消光。消光的知识可以允许重建真实的图像参数，包括能量和通量。我们的最终目标是恢复源固有的能量谱也受大气消光气溶胶层，如云的数据。
2014-03-14 astro-ph.IM
Atmospheric dispersion correction: model requirements and impact on radial velocity measurements
地面望远镜的观测受到大气色散差的影响，当观测的天顶距不为零时，大气色散差是大气折射率随波长变化的结果。探测系外行星的先驱技术之一是径向速度（RV）技术，该技术可能会受到未经校正的大气色散的影响。目前最高精度的摄谱仪预计将提供10 cm/s的精度（例如，ESSEGO）。为了最小化大气色散效应，可以采用大气色散校正器（ADC）。ADC设计基于天空色散模型，但结果不同;天空色散模型可达到几十毫角秒（mas）（相差高达40 mas）;该值接近当前要求（在ESTERO情况下为20 mas）。在本文中，我们描述的测试与ESTERO和HARPS了解大气色散的影响和它的修正RV精度。我们还使用EFOSC 2数据（600 nm和700 nm之间）比较了不同的天空模型，这些数据将用于改进ADC的设计。
2019-10-08 astro-ph.IM
Addressing the Photometric Calibration Challenge: Explicit Determination of the Instrumental Response and Atmospheric Response Functions, and Tying it All Together
光度校准是目前利用Ia型超新星确定暗能量性质的系统不确定性的主要来源。我们审查我们正在进行的计划，以解决这一校准的挑战，通过执行测量的仪器响应函数和大气的光学传输函数。这种方法的一个关键方面是通过使用NIST校准的光电二极管作为光通量测量的计量基础来补充标准恒星观测。我们提出了我们的第一次尝试，以评估光度合成测光和观测之间的一致性，通过比较预测的基础上NIST二极管为基础的确定PanSTARRS-1仪器响应和经验的大气传输测量，通量，我们从观察分光光度标准。
2012-06-28 astro-ph.IM
Demonstration of an imaging technique for the measurement of PSF elongation caused by Atmospheric Dispersion
如果没有大气色散校正器，由于大气色散引起的点扩散函数的伸长成为高分辨率成像仪器的严重问题。在这项工作中，我们报告了一种新的技术来测量这种伸长率，校正或未校正，从成像数据。通过使用简单的衍射掩模，可以放大大气引起的色度伸长，从而使测量更容易。我们讨论的理论和设计这样一个面具，并报告使用40厘米Gratama望远镜在格罗宁根大学的概念观测的两个证明。我们使用几何方法，正演建模方法和直接测量的点扩散函数的长度来评估所获得的图像。对于前两种方法，我们报告的测量结果与大气色散模型一致，在0.5弧秒内。伸长的直接测量证明不适合于表征大气扩散。我们的结论是，这种类型的衍射掩模的添加可以是有价值的PSF伸长率的测量。这可以在未来的仪器上实现大气色散的高精度校正。
2022-03-23 astro-ph.IM
On-sky closed loop correction of atmospheric dispersion for high-contrast coronagraphy and astrometry
自适应光学（AO）系统提供高水平的波前校正，现在在天文台很常见。波前校正后图像质量的主要限制之一来自大气折射。大气色散补偿器（ADC）用于校正大气折射。基于由作为望远镜仰角的函数的色散值组成的查找表来应用校正。基于查找表的大气色散校正导致不完美的补偿，从而导致在点扩散函数（PSF）中存在残余色散，并且当需要亚毫角秒精度时是不够的。残余色散的存在会限制使用高性能日冕仪时可实现的对比度，或者会损害高精度天体测量。本文首次提出了直接利用科学路径图像进行大气色散的天空闭环校正。色散测量背后的概念利用焦平面散斑的色度缩放。使用具有足够大数量的致动器的可变形反射镜（DM）生成的自适应散斑网格来精确测量残余色散，并随后通过驱动ADC来校正残余色散。我们已经证明了与斯巴鲁Coronagraphic极端AO（SCExAO）系统的天空闭环校正的残余色散在H波段< 1质量。这项工作将有助于用即将到来的超大望远镜（ELT）直接探测可居住的系外行星，并提供诊断工具来测试需要亚毫弧秒校正的仪器的性能。
2017-10-30 astro-ph.IM
An Atmospheric Dispersion Corrector Design with Milliarcsecond-Level Precision from 1 to 4 microns for High Dispersion Coronagraphy
差分大气折射（DAR）限制了可以耦合到单模光纤中的光量，并为任何光纤跟踪系统提供了额外的复杂性。我们提出了一种基于两个反向旋转棱镜的大气色散校正器（ADC）设计，以满足凯克行星成像仪和表征仪（KPIC）从1.1到4.2微米的系外行星光谱学的需求。由于强烈的大地效应，我们发现，默认的Zemax处方DAR之间的2和4.2微米是不准确的高达15个mas时，与DAR模型计算的第一原则。使用第一原理模型，我们开发了自己的定制ADC优化解决方案，并在任何单个科学波段（J，K，L）中实现了小于4质量的残余色散，直到60度天顶距，同时在整个时间内保持跟踪波段（H）中的残余色散小于3质量，跟踪波段和科学波段之间的残余色散小于2质量。
2020-12-10 astro-ph.IM
The impact of atmospheric dispersion in the performance of high-resolution spectrographs
差分大气色散是由大气引入的波长相关效应。它是影响目标在天空中的位置及其通量分布的仪器误差之一。如果不使用大气色散校正器（ADC）进行校正，这种效应将影响天文观测的结果。在高分辨率摄谱仪中，为了达到10 cm/s的径向速度（RV）精度，ADC预计仅返回几十毫角秒（mas）的残差。事实上，目前最先进的光谱仪保守地要求这种水平的残差，尽管还没有工作来量化大气色散的影响。在这项工作中，我们测试大气色散对天文观测的影响，特别是RV精度下降和通量损失。我们的科学目标是量化在设计阶段满足ADC要求所需的残差量。我们发现，高达100质量的分散体，对RV的影响是可以忽略不计的。然而，在通量损失方面，这种色散在380 nm处可能产生约2%的损失，当效率至关重要时，这是一个重要的值。对ADC残差的要求应考虑ADC将发挥作用的大气条件，以及与RV精度要求和所用引导相机、通量损失公差以及所选玻璃的不同熔化数据相关的所有方面。
2019-11-19 astro-ph.IM
Prototype operations of atmospheric calibration devices for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）计划校准系统的大气监测设备正在进行密集的开发，原型设计和测试。全天空照相机、日/月光度计和铁磁记录仪望远镜已逐步部署在未来的CTA站点，其主要目标是确定站点特征，同时能够评估其在现实环境条件下的运行可靠性。所有三个设备都显示出在极端干燥和南部场地的大温度变化以及北部场地冬季偶尔出现的恶劣天气中顺利工作的能力。95%的时间目标可用性尚未达到，主要是由于在没有未来CTA基础设施的情况下，由于安装的远程性而难以修复的轻微硬件故障。在原型操作过程中积累的经验将有助于提高最终仪器的可靠性。拉曼激光雷达，在本次会议的单独会议记录中描述，和红外云高计，准备在布拉格测试，将补充在不久的将来的大气校准设备。正在最后确定CTA运行期间大气校准的最后操作程序，其中包括使用全天空照相机和云高仪监测整个天空的云层，以及使用激光雷达和FRAM精确测量CTA阵列视场内随高度和位置变化的大气传输。
2019-09-17 astro-ph.IM
Towards a full Atmospheric Calibration system for the Cherenkov Telescope Array
目前这一代切伦科夫望远镜主要局限于伽马射线能量和通量重建，因为大气参数的确定存在不确定性。切伦科夫望远镜阵列（CTA）旨在提供尽可能延长占空比的高精度数据。为了实现这一目标，有必要利用遥感装置连续和精确地监测大气层，这些遥感装置能够提供高度分辨和波长相关的消光系数，其灵敏度可达对流层顶和更高。拉曼激光雷达是目前最适合用一台仪器实现这一目标的技术。然而，与辐射计、太阳和恒星光度计、全天空照相机以及可能的无线电探空仪等其他仪器的协同作用是可取的，以便提供更精确和准确的结果，并允许天气预报和即时预报。在这方面的贡献，我们将讨论这种多方面的大气校准系统的需要和功能。
2013-07-12 astro-ph.IM
A wide field corrector with loss-less and purely passive atmospheric dispersion correction
本文介绍了VISTA 4米望远镜卡塞格伦焦点的2.5 °视场直径校正透镜的设计。它包括四个具有高紫外线透射率的单一玻璃元件，所有玻璃元件都是轴对称的，以便在天顶操作。一个元件横向移动以提供大气色散校正。对于VISTA应用尤其有利的一个关键特性是，ADC元件可以安装在重力驱动下，因此其操作不需要电机、编码器、电缆或软件控制。一个简单的机械设计，以实现这一点和光学性能的细节。
2014-07-08 astro-ph.IM
Prime focus wide-field corrector designs with lossless atmospheric dispersion correction
宽视场校正器的设计提出了布兰科和Mayall望远镜，CFHT和AAT。设计是Terezibh风格，有5或6个镜头，和适度的负光焦度。它们具有2.2-3度的视场，具有适合光纤光谱的弯曲和远心焦面。一些变体还允许通过改变最后的WFC元件来进行宽视场成像。除了适应光谱学的Terebizh设计外，关键特征是“补偿横向大气色散校正器”的新概念，其中两个透镜可以横向移动少量。这提供了出色的大气色散校正，而无需任何额外的表面或吸收。提出了一种用于提供所需透镜运动的新颖且简单的机构，其对于两个移动透镜中的每一个仅需要3个线性致动器。
2014-06-16 astro-ph.IM
Atmospheric monitoring and array calibration in CTA using the Cherenkov Transparency Coefficient
切伦科夫望远镜阵列（CTA）将是下一代天文台，使用不同类型的切伦科夫望远镜探测由极高能伽马射线引发的粒子簇射。对地球大气层的良好了解，在探测技术中起着热量计的作用，对于CTA的校准至关重要。大气层对切伦科夫光的透明度的变化，以及阵列中单个望远镜的校准不正确，导致能量尺度上的大系统不确定性。切伦科夫透明度系数（CTC），在H.E.S.S.该实验量化了从切伦科夫望远镜在科学观测期间获得的数据中确定的平均大气透明度。只要阵列上的大气条件是均匀的，每个望远镜获得的透明度值也可用于校准单个望远镜的响应。与目前正在运行的实验（如H.E.S.S.）相比，由于天文台的复杂性和望远镜相机的多样性，CTC在CTA中的应用提出了挑战。我们在这里提出的第一个可行性研究的结果，扩展的CTC概念CTA的目的是相互校准的望远镜阵列和监测大气层。
2017-09-14 astro-ph.IM
The MICADO Atmospheric Dispersion Corrector: Optomechanical design, expected performance and calibration techniques
如果不使用大气色散校正器（ADC），穿过大气的光的差分光的折射会对图像质量产生严重影响。对于极大望远镜（ELT）来说，这一点在红外线范围内非常适用。MICADO是ELT的近红外成像相机，将采用由两个直径为125 mm的反向旋转Amici棱镜组成的低温ADC。该机制将把大气色散降低到2.5毫弧秒（mas）以下，设定目标为1 mas。在这份报告中，我们提供了一个概述的ADC在MICADO的发展现状。我们总结了光机设计，并讨论了低温环境如何影响性能。我们还将讨论我们的计划，即在冷光瞳中使用衍射掩模来校准和验证仪器完全集成后的性能。
2022-07-06 astro-ph.IM
Atmospheric dispersion corrector for a multi-object spectroscopic mode of HROS-TMT
针对TMT高分辨率光学光谱仪多目标光谱模式，设计了可置于光纤定位器内的单目标大气色散校正器，并展示了其在TMT所有可及仰角下的ZEMAX设计与性能。
2023-10-24 astro-ph.IM
Extinction correction and on-sky calibration of SCUBA-2
SCUBA-2的试运行包括一个天空下降和校准源观测方案，该方案旨在纳入作为源通量校准标准方法的定期观测，并监测大气不透明度和稳定性。在调试过程中，发现这些方法也可以用来模拟基本仪器对天空噪声和天文信号的响应。新的技术分析天空的性能和大气条件，以及校准观测和天空倾角的结果。
2010-08-04 astro-ph.IM
Optic detectors calibration for measuring ultra-high energy extensive air showers Cherenkov radiation by 532 nm laser
PMT矩阵的标定是切伦科夫跟踪探测器数据处理的关键。此外，由于取决于季节，天气等大气中的气溶胶丰度的高度可变性，在测量期间需要对大气透明度进行持续监测。为此目的，除了传统的方法外，还使用了激光大气探测站。
2014-12-24 astro-ph.IM
Closed-loop Atmospheric Dispersion Correction for High-Contrast Imaging with MagAO-X
Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学科学学院）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱登天文台）；Subaru Telescope, National Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences（日本国立天文台昴星团望远镜）；Northrop Grumman Corporation（诺斯罗普·格鲁曼公司）；Starfire Optical Range, Kirtland Air Force Base（柯克兰空军基地星光光学试验场）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平研究所计算天体物理中心）；Draper Laboratory（德拉珀实验室）
本研究利用MagAO-X系统实时测量残余大气色散并反馈至ADC进行闭环控制，将残余色散降至亚毫角秒每微米水平，为极大望远镜的系外行星高对比度成像提供关键技术支撑。
2026-08-12 astro-ph.IM
A high precision technique to correct for residual atmospheric dispersion in high-contrast imaging systems
对系外行星的直接探测和光谱分析需要高对比度成像。特别是对于可居住的系外行星，位于距离主星很小的角距离处，使用小内工作角（IWA）日冕仪来有效地抑制星光是至关重要的。反过来，这些日冕仪需要仔细控制直接影响其性能的波前。对于地面望远镜来说，大气折射也是一个重要因素，因为它会导致PSF的拖尾，而这种拖尾不再能被日冕有效地抑制。传统上，大气折射由大气色散补偿器（ADC）补偿。ADC控制依赖于大气的先验模型，其参数仅基于望远镜的指向，这可能导致不完美的补偿。对于像斯巴鲁Coronagaphic Extreme自适应光学（SCExAO）系统这样的高对比度仪器，其采用非常小的IWA日冕仪，PSF的折射引起的拖尾必须在科学波段中小于1 mas以获得最佳性能。本文介绍了第一次剩余大气色散的天空测量和校正。大气色散直接从科学图像中测量，使用人工引入的散斑的自适应网格作为诊断反馈到望远镜的ADC。利用我们目前的设置，我们能够将宽带光（y-到H-波段）中的初始残余大气色散从18.8质量降低到4.2质量，并且仅在H-波段中降低到1.4质量。这项工作与即将到来的超大型望远镜（ELT）特别相关，这些望远镜将需要对其ADC进行精细控制，以实现其全部高对比度成像潜力。
2016-08-27 astro-ph.IM
On-sky measurements of atmospheric dispersion: II. Atmospheric models characterization
差分大气色散（英语：Differential atmospheric dispersion）是一种由地球大气层引入的波长相关效应，它会影响使用地面望远镜进行的天文观测。当在不等于零的天顶角进行观测时，使用大气色散校正器（ADC）来补偿这种大气色散是很重要的。ADC的设计基于大气模型，据我们所知，从未对天空测量进行过测试。我们在315-665 nm的波长范围内提出了一个广泛的模型分析。我们使用的方法在本系列的第一篇论文中已经有过描述。它基于使用交叉色散光谱仪来确定每个光谱阶的每个波长处的空间分布的质心的位置。方法的准确度为18 mas。在这个层面上，我们能够比较和表征不同的大气扩散模型的兴趣。为了更好地实现未来的ADC设计，我们建议避免使用Zemax模型，尤其是在光谱的蓝色范围内，当期望残差在几十毫角秒的水平时。
2021-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
High Precision Astrometric Millimeter VLBI Using a New Method for Atmospheric Calibration
本文介绍了一种在毫米波段实现高精度甚长基线干涉天体测量的新方法。它结合了快速频率切换观测，以纠正占主导地位的非色散对流层波动，与缓慢的源切换观测，其余的电离层色散项。我们称这种方法为源频相位参考。只要开关周期与传播介质的性质相匹配，就可以恢复源天体测量。我们提出了一个分析描述的两步校准策略，以及误差分析，以表征其性能。此外，我们提供了一个成功的应用与观测使用甚长基线阵列在86 GHz的源3C274和3C273和1308+326和1308+328，在各种条件下的观测演示。我们的结论是，这种方法是广泛适用于毫米VLBI观测的许多目标源，并在提供真正的天体测量注册的图像和高精度的相对天体测量在毫米VLBI使用现有的和新建的仪器是独一无二的。
2011-01-11 astro-ph.IM
The development of an optical design tool for atmospheric dispersion correction
在地面天文观测中，由于大气的折射率随波长变化，大气色散会使物体在不同波长下的图像发生偏移。因此，必须使用大气色散校正器（ADC），以避免任何波长相关损耗。对于高分辨率天文仪器，典型的ADC配置是两个反向旋转的棱镜，一组至少四个棱镜配对在一起。随着具有更高角放大率的大型望远镜和具有更高分辨率的摄谱仪的到来，由于对所产生的科学（例如径向速度精度）的影响，对色散校正的要求变得更加关键。我们开发了一个ADC光学设计工具，以便在残差、透射率、图像质量、菲涅尔损耗方面选择最佳的眼镜，同时考虑到ADC工作所需的光谱范围和典型大气条件。演示的工具的能力与不同的熔融数据的影响分析，不同的玻璃Sellmeier系数之间的目录和测量的效果，可以创建一个差异的残差超过几十毫弧秒（mas）。该工具允许对ADC设计阶段的关键步骤进行研究，并加快玻璃选择过程，这对于未来仪器/望远镜的更高要求至关重要。
2019-10-08 astro-ph.IM
Design, implementation, and on-sky performance of an advanced apochromatic triplet atmospheric dispersion corrector for the Magellan adaptive optics system and VisAO camera
我们提出了我们先进的三重大气色散校正器（ADC），麦哲伦自适应光学系统（MagAO）的重要组成部分，最近在2012年12月实现了第一光的新颖设计，实验室验证和天空性能。可见光波长的高精度宽带（0.5-1.0微米）大气色散校正对于较暗引导星的波前传感（WFS）和使用VisAO科学相机进行可见AO科学都是必不可少的。在2个空气质量（从天顶60度）和500-1000 nm的波段，我们的三重设计产生了57%的改进，在几何均方根光斑尺寸，一个33%的改进，在20弧秒半径的环绕能量，和62%的改进Strehl比相比，传统的双合设计。这种三联体设计已经在实验室中制造和测试，并集成到MagAO WFS和VisAO科学相机中。我们提出了在天空中的ADC与MagAO系统的操作结果。我们还提出了一个零光束偏差的三重ADC设计，这将是重要的未来AO系统，需要在大范围的空气质量的光轴的精确对准，除了衍射限制的宽带色散校正。
2013-08-22 astro-ph.IM
Raman LIDARs for the atmospheric calibration along the line-of-sight of CTA
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代非常高能量伽马射线天文学的地面观测站。它在南北半球使用了100多个成像大气切伦科夫望远镜，旨在达到前所未有的灵敏度和能量分辨率。理解和纠正绝对能量标度和仪器响应函数的系统偏差将是CTA性能的关键问题。LUPM小组和西班牙/意大利/斯洛文尼亚的合作目前正在建造两个拉曼激光雷达原型，用于CTA视线沿线的在线大气校准。对这种解决方案的要求包括能够在大约一分钟的时间尺度内以优于5%的精度表征两个波长到30公里距离的气溶胶消光，转向能力以及与CTA阵列控制和数据采集系统以及其他辅助仪器的密切互动。我们的拉曼激光雷达的设计特点使其与大气科学中使用的激光雷达不同，其特点是大型聚光镜（2.5 m2）、在焦平面收集光并将其传输到读出系统的液体光导、缩短的采集时间和高精度的拉曼光谱仪。拉曼激光雷达将与其他站点表征仪器一起参与位于La Palma的CTA北部站点的大气交叉校准和表征活动。经过一年的测试，对两个项目采用的解决方案进行深入评估，将为两个CTA站点提供最终的拉曼激光雷达设计方案。
2019-09-20 astro-ph.IM
Satellite-Mounted Light Sources as Photometric Calibration Standards for Ground-Based Telescopes
天体物理学和宇宙学中的一些基本参数的系统误差的一个重要和日益增长的部分是由于绝对测光和通量标准的不确定性。卫星上安装的光源可能会提供一条减少这种不确定性的途径，从而提高精确描述大气消光的能力，从而有助于迎接下一代天文学的精确结果。使用的观测活动的532 nm脉冲激光器搭载的CALIPSO卫星，收集使用便携式网络的相机和光电二极管，我们获得的大气消光的初步测量，这显然可以大大提高进一步的数据，这种类型。对于未来的星载精密光源，正在开发的高空气球平台（与同事们一起）可以提供测试和观测数据，用于校准大气层的不确定性。
2011-01-27 astro-ph.IM
Atmospheric calibration of the Cherenkov Telescope Array
大气监测是切伦科夫望远镜阵列（CTA）设计的一个组成部分，因为大气条件以多种方式影响成像大气切伦科夫望远镜（IACT）的观测。大气的可变光学特性是确定伽马光子能量和通量的系统不确定性的主要原因。空气簇射的发展和切伦科夫光的产生都取决于大气的分子分布。此外，影响切伦科夫光传输的快速变化的气溶胶剖面需要在短时间尺度上进行监测。建立一个根据当前大气条件选择目标的程序，可以提高观测时间的使用效率。提前了解未来CTA位置的大气特性及其年度和短期变化是至关重要的，这样大气校准就可以很容易地应用于第一批科学数据。为此，某些设备已经安装在一个或两个选定的站点.
2017-09-13 astro-ph.IM hep-ex
Calibration of atmospheric neutrino flux calculations using cosmic muon flux and charge ratio measurements
宇宙线在地球大气中相互作用产生的中微子通量的一般特征已得到很好的描述。然而，计算的绝对精度仍然是不够的，在非常向前的区域的强子相互作用的建模的不确定性仍然是一个主要的限制。在这项工作中，我们基准的当前一代强子模型使用高精度的大气μ子计算从几个GeV到多个TeV的能量提供的MCEq代码。我们推导出修正强子模型使用公开可用的测量大气μ介子的通量和电荷比从地面和地下探测器。在合并数据时，考虑了实验的不确定性。我们讨论的校准方法和强度的派生约束。
2019-09-18 astro-ph.HE astro-ph.IM
Quantification of the expected residual dispersion of the MICADO Near-IR imaging instrument
MICADO是一种用于极大望远镜的近红外成像仪，其设计目的是提供衍射极限成像和50微弧秒（$μ$ as）的天体测量精度。MICADO采用大气色散校正器（ADC）来控制点扩散函数（PSF）的色度伸长。我们必须了解校正后的色散和残差，以达到最佳性能。因此，我们确定了MICADO ADC需要考虑的几个色散来源。首先，我们比较了常见的大气扩散模型，以研究这些模型是否仍然适合MICADO。结果表明，对于H波段的大多数观测，一般大气模式与全大气积分之间的差频散小于10 $μ$。然后，我们进行了误差传播分析，以了解大气扩散的不确定性作为大气条件的函数。此外，我们还研究了测光颜色对天体测量性能的影响。虽然同一视场内恒星之间的折射差异可能很大，但ADC的加入使这种影响可以忽略不计。对于MICADO具体来说，我们发现，目前的光学机械设计占主导地位的剩余色散预算为0.4毫角秒（mas），与0.31 mas的贡献，由于棱镜的定位精度和高达0.15 mas由于玻璃和大气的色散特性之间的不匹配。在MICADO ADC的设计中，我们发现相对天体测量精度达到50 $μ$时，没有出现任何问题。
2020-06-22 astro-ph.IM
The atmospheric dispersion corrector for the Large Sky Area Multi--object Fibre Spectroscopic Telescope (LAMOST)
大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）是世界上最大的（孔径4米）宽视场望远镜，配备了最多的光纤（4000根）。对于LAMOST North和LAMOST South，FOV分别为5度和3.5度，线性直径分别为1.75 m和1.22 m。提出并设计了一种新型的LAMOST大气色散校正器。它是由许多透镜-棱镜条组成的分段透镜。虽然它很大，但其厚度仅为12 mm，从而避免了获得大光学玻璃的困难，并且ADC引起的像差很小。沿光轴移动该分块透镜，可以获得不同的色散。讨论了ADC狭缝对衍射能量分布和光阻的影响。对ADC引起的像差进行了计算和讨论。所有这些结果都是可以接受的。这种ADC也可以用于其他光纤光谱望远镜，特别是那些具有非常大的FOV的望远镜。
2011-10-24 astro-ph.IM
Raman LIDARs and atmospheric calibration for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是下一代成像大气切伦科夫望远镜。它将达到迄今为止任何其他高能伽马射线实验所没有的灵敏度和能量分辨率。了解系统的不确定性一般将是一个关键问题的CTA的性能。众所周知，大气条件在这方面起着特别重要的作用。在CTA联盟内，目前有几个小组正在建造拉曼激光雷达，安装在这两个地点。拉曼激光雷达是由一束射入大气的强激光、一个收集分子和气溶胶后向散射光的收集器、一个光传感器、一个光谱选择感兴趣波长的光学模块和一个读出系统组成的设备。与目前使用的弹性激光雷达不同，它们可以帮助将大气分子和气溶胶成分的系统不确定性降低到<5%，从而使CTA能够实现其能量分辨率<10%的要求在这项工作中的所有拉曼激光雷达的设计特点，使他们不同于典型的拉曼激光雷达在大气科学中使用，其特点是大收集镜（2.5m2）和减少采集时间。它们提供多个弹性和拉曼读出通道以及定制的光学设计。本文讨论了拉曼激光雷达的动机，介绍了这些技术的设计和进展情况。
2017-09-14 astro-ph.IM
Asgard/NOTT: water vapor and CO$_2$ atmospheric dispersion compensation system
该研究针对Asgard/NOTT系统，解决干涉消零器输出信息退化问题，提出利用科学探测器的调谐策略，设计基于可变长度气室的装置补偿CO₂引起的色效应，还介绍了维持天空观测调谐的方法。
2024-07-24 astro-ph.IM
Atmospheric Dispersion Measurement at Hanle Site
针对大气色散影响地面光谱观测的问题，本文首次在汉勒站点利用喜马拉雅暗弱天体光谱仪直接测量了400-700纳米波长范围内的大气色散，并与模型值比较，为NLOT设计色散校正器提供实测依据。
2025-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
An Advanced Atmospheric Dispersion Corrector: The Magellan Visible AO Camera
除了BLINC/MIRAC红外科学仪器外，Magellan自适应次级AO系统还将配备EEV CCD 47，既可用于可见AO科学，也可用作宽视场采集相机。大气色散对衍射极限麦哲伦自适应光学系统点扩散函数（PSF）的伸长的影响在近红外区是显著的。最终形成一个在一个方向上长2000 μ m的PSF，并受到衍射限制对于\pm天顶距为45 °的光源，在0.5-1.0 μ m波段上，另一个波段为30-60 μ m。计划中的Magellan AO系统由一个可变形的次镜和585个致动器组成。这一数量的致动器应足以对大气湍流进行奈奎斯特采样，并将图像校正到波长短至0.7 μ m的衍射极限，而有用的科学可能低至0.5 μ m。为了在这一宽带上实现衍射极限性能，必须将2000 μ m的横向颜色校正到优于10 μ m。传统的大气色散校正器（ADC）由两个相同的反向旋转胶合的双合棱镜组成，用于校正初级色差。我们提出了两种新的ADC设计：第一种由两个相同的反向旋转棱镜三联体组成，第二种由两对胶合的反向旋转棱镜双联体组成，它们使用正常色散和异常色散玻璃以校正初级和次级色差。这两种设计的性能分别比传统的双联体设计好58%和68%。我们还介绍了我们的定制可拆卸宽视场镜头设计，该镜头允许我们的CCD 47在用于AO科学的8.6”FOV和用于采集的28.5”FOV之间来回切换。
2010-10-06 astro-ph.IM
Predicting Atmospheric Re-entries Using Segmented M/A Calibration of Public TLE Data
Groupe Européen d’Observation Stellaire（欧洲恒星观测集团）
该研究提出用公开TLE数据预测大气再入的方法，基于分段校准有效质量面积比抑制噪声，应用于多种物体再入，能识别最终轨道圈数，再现TIP时间，在仅用公共数据时为再入分析提供稳健替代方案。
2026-08-04 astro-ph.EP astro-ph.IM
Design of an atmospheric dispersion corrector and double scrambler for improved fiber coupling and illumination uniformity for the HET HRS
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin（麦克唐纳天文台，德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文为HET-HRS升级设计静态大气色散校正器与双扰模器，降低残余色散至0.42角秒内，改善光纤耦合与照明均匀性，提升系统光学性能。
2026-09-16 astro-ph.IM
Atmosphyre: Modelling Atmospheric Chromatic Dispersion for Multi-Object Spectrographs
Atmosphyre是一个Python软件包，用于模拟大气色散对光纤多目标光谱仪的影响，提出导星波长应偏蓝25-45%以减小通量损失，并应用于ELT的MOSAIC，发现引入ADC可显著减少畸变并提升巡天速度。
2024-07-19 astro-ph.IM
Inter-Calibration of Atmospheric Cherenkov Telescopes with UAV-based Airborne Calibration System
遥控飞行器（以下简称无人机）飞行能力的最新进展为天文学界提供了一种新的望远镜校准技术：基于无人机的校准。在一项可行性研究的基础上，我们创建了第一代无人机校准原型，并开展了一项现场活动，对H.E.S.S.的灵敏度进行了相互校准。望远镜阵列，两次成功的校准飞行。在本文中，我们报告的主要结果，我们的第一次测试活动：首先，通过比较的强度的无人机校准事件，记录的个人HESS-I相机，我们发现，一个基于无人机的相互校准是一致的标准μ子相互校准技术的水平\SI{5.4}{\%}和\SI{5.8}{\%}的两个单独的无人机校准运行。其次，通过比较无人机校准信号在相机焦平面上的位置，对于各种望远镜指向模型，我们能够将HESS-I望远镜的指向精度限制在数十弧秒的精度水平。这与从其他指向校准方法得到的指向精度是一致的。重要的是，相互校准和指向精度的结果都是通过第一代无人机校准原型实现的，这回避了该技术的潜力，并强调了基于无人机的系统是当前和未来地基$γ$射线望远镜阵列的可行校准技术。
2022-03-11 astro-ph.IM hep-ex
A new broadband atmospheric dispersion corrector for HROS-TMT
本文针对TMT上HROS多目标模式的宽带大气色散问题，提出采用旋转式大气色散校正器（RADC）结合优化阿米西棱镜进行全波段校正，并首次在Zemax中通过自定义DLL实现Filippenko（1982）模型以提升蓝光区域精度。
2025-11-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
The CARMA Paired Antenna Calibration System: Atmospheric Phase Correction for Millimeter Wave Interferometry and its Application to Mapping the Ultraluminous Galaxy Arp 193
在毫米波和亚毫米波扩展干涉阵列中，大气引入的相位起伏是实现衍射极限性能的主要限制因素。我们报告的结果，C-PACS，组合阵列研究毫米波天文配对天线校准系统。我们提出了一个系统的研究，在2009-2010年冬季观测季节，我们利用CARMA的8个3.5米天线监测大气校准器，同时获得科学观测与6.1米和10.4米天线的数百个测试观测范围从几百米到~2公里的基线。我们发现，C-PACS是系统的成功，在各种大气条件下，提高长基线的一致性。我们发现，大气校准器和目标源之间的角度分离是最重要的考虑因素，始终成功的相位校正在CARMA需要一个合适的校准器位于$\lesssim$ 6 $^\circ$远离科学目标。我们表明，云覆盖不影响C-PACS的成功。我们展示了C-PACS的典型应用，通过将其应用于附近非常明亮的红外星系Arp 193在$^{12}$ CO（2-1）中的观测，线性分辨率为~70 pc（0.12”x 0.18”），比以前发表的该星系分子图好3倍。我们解决了分子盘旋转运动学和分子气体的分布和测量的气体表面密度和质量的90 pc尺度。我们发现，分子气体构成$\sim30\%$的动力学质量在内部700 pc的这个对象的表面密度$\sim10^4 M_\odot$ pc $^{-2}$，我们比较这些属性的星爆区域的NGC 253。
2014-10-21 astro-ph.IM
Characterization of the Atmospheric Dispersion Corrector of the Gemini Planet Imager
大气色散校正器（ADC）使用双棱镜布置来抵消由大气在非零天顶距处引入的垂直色散。安装在双子座行星成像仪（GPI）上的ADC于2012年8月首次进行测试，当时仪器还在实验室中。GPI于2013年8月安装在双子座南望远镜上，并于当年11月11日晚些时候首次出现。在本文中，我们给出了一个概述的特点和性能的ADC单元在实验室和天空，以及其控制软件的结构。
2014-07-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Satellite-Mounted Light Sources as Photometric Calibration Standards
天体物理学和宇宙学中的一些基本参数的系统误差的一个重要和日益增长的部分是由于绝对测光和通量标准的不确定性。卫星上安装的光源可能会提供一条减少这种不确定性的途径，从而提高精确描述大气消光的能力，从而有助于迎接下一代天文学的精确结果。为此，我们已经进行了一系列的观测的532 nm脉冲激光搭载CALIPSO卫星，使用便携式网络的相机和光电二极管，精确测量大气消光。
2009-08-23 astro-ph.IM
Atmospheric Monitoring for the MAGIC Telescopes
对大气层的监测与成像大气切伦科夫望远镜非常相关。恶劣的天气条件（强风、高湿度等）云和气溶胶的存在会影响切伦科夫光的传输，从而影响望远镜的性能。MAGIC协作的大气层校准技术工作组旨在涵盖与大气层监测和校准有关的所有方面。在本文中，我们给出了一个概述的ATCA的目标和活动，其中包括适当的仪器的设置和维护，其数据的正确分析，实现MC研究，并在非最佳大气条件下采取的实际数据的校正。最终目标是减少在确定$γ$射线通量和能量方面的系统不确定性，并通过建立针对实际大气条件的优化数据分析方法来增加望远镜的占空比。
2014-03-20 astro-ph.IM
Gemini Planet Imager Observational Calibration XIII: Wavelength Calibration Improvements, Stability, and Nonlinearity
我们提出了改进的波长校准的小透镜为基础的积分场光谱仪（IFS），作为科学仪器的双子座行星成像仪（GPI）。GPI IFS具有2.7”$\times$ 2.7”视场和190 $\times$ 190小透镜阵列（14.1 mas/小透镜），光谱分辨率范围为R $\sim$ 35至78。一个独特的波长的解决方案是确定每个小透镜的特征在于一个二维的位置，一个n维多项式描述的光谱色散，和旋转的光谱相对于检测器轴。我们研究了所有Y，J，H和K波段的光谱色散的非线性，通过两个天空弧光灯图像和模拟IFS图像使用的光路模型。此外，10孔非冗余掩模模式GPI提供了一个替代措施的波长色散内的数据立方体通过互相关的参考PSF与科学图像。这种方法可以用来确认从线性分散的减少数据立方体的偏差。我们发现，包括一个二次项提供了一个因素的10改善波长的解决方案的精度在线性解决方案，是必要的，以实现在J波段的像素的百分之几的不确定性在K波段的像素的几千。这对应于所有滤波器的波长不确定度为$\sim$ 0.2 nm。
2016-09-27 astro-ph.IM
Analyzing the Atmospheric Dispersion Correction of the Gemini Planet Imager: residual dispersion above design requirements
本研究分析双子星行星成像仪大气色散校正器残余色散超标的原因，发现模型低估湿度影响、H波段欠校正及J波段棱镜取向偏差导致问题，并提出更准确的空气折射率近似公式以提升系外行星探测能力。
2024-04-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
An On-Sky Atmospheric Calibration of SPT-SLIM
本文介绍 SPT-SLIM 的实测响应度定标方法，结合仰角扫描、大气辐射计与模拟光谱构建模型，并用于月球观测定标与交叉验证。
2025-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Modeling atmospheric phase corruptions in high-frequency VLBI using Gaussian processes
针对高频VLBI中大气水汽导致的相位波动限制灵敏度的问题，提出结合高斯过程描述台站相位扰动与源结构的模型，用卡尔曼滤波边缘化相位扰动，无需参考台站，经EHT观测验证校准结果与合作组一致，可扩展至频率相关相位场景。
2025-10-21 astro-ph.IM
Characterization of the MUSE NFM PSF as a function of atmospheric conditions: TipTop calibration
European Southern Observatory (ESO)（欧洲南方天文台）；INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切尔菲天文台）；Finnish Centre for Astronomy with ESO, (FINCA), University of Turku（图尔库大学芬兰ESO天文中心）；Tuorla Observatory, Department of Physics and Astronomy, University of Turku（图尔库大学图奥拉天文台）；Turku Collegium for Science, Medicine and Technology (TCSMT), University of Turku（图尔库大学图尔库科学技术学院）；DOTA, ONERA（法国航空航天发展局）
本研究通过分析大量档案标准星观测数据，对TipTop工具进行校准，以实现与大气条件相关的MUSE NFM PSF预测，解决了当前ETC缺乏精确PSF模型的问题。
2026-08-06 astro-ph.IM
Time Calibration of the Baikal-GVD Neutrino Telescope with Atmospheric Muons
本文提出一种利用单簇模式大气缪子迭代确定有效时间偏移的新程序，用于Baikal-GVD中微子望远镜的高精度时间校准，理论精度约1.5-1.6纳秒。
2023-08-30 astro-ph.IM physics.ins-det
Astrometric calibration and performance of the Dark Energy Camera
我们描述了暗能量相机（DECam）在其500兆像素、3度^2科学视场和4年运行期间执行相对天体测量的能力。这是通过对高信噪比恒星图像的~4x10^7次测量进行内部比较来完成的，这些图像是在重复访问中等恒星密度的区域时获得的，望远镜抖动以在阵列周围移动源。一个经验的天体测量模型包括条款：光学失真;杂散电场在CCD探测器;色项在仪器和大气光学; CCD的相对位置的变化高达~10微米时，DECam温度周期;和低阶失真，每个曝光从大气折射和望远镜对准的变化。在这个天体测量模型中的误差主要是由随机变化与典型的振幅为10-30质量（在30秒曝光）和5-10弧分相干长度，可能归因于柯尔莫哥洛夫频谱大气湍流。这些大气畸变的大小与视宁度没有密切关系。给定一个密度约为0.7弧分^{-2}的天体测量参考星表，例如来自盖亚的天体测量参考星表，典型的大气畸变可以内插到7 mas RMS精度（对于30 s曝光），剩余误差的相干长度为1弧分。剩余的可检测误差贡献者是来自装置中的未建模杂散电场的2-4质量RMS，以及来自相机热循环之间的焦平面移位的另外2-4质量RMS。因此，单次DECam曝光的天体测量解决方案在焦平面上精确到3-6 mas（0.02像素，或300 nm），加上随机大气失真。
2017-03-05 astro-ph.IM
Precise Astronomical Flux Calibration and its Impact on Studying the Nature of Dark Energy
对Ia型超新星光度与红移的测量为宇宙加速膨胀和暗能量的存在提供了原始证据。尽管调查方法有了很大的改进，但通量校准中的系统不确定性在这项技术的误差预算中占主导地位，超过了统计和其他系统不确定性。因此，任何进一步收集的Ia型超新星数据将无法完善的限制性质的暗能量，除非我们也提高了艺术水平的天文流量校准的数量级为1%。我们描述了这些系统误差是如何从仪器灵敏度、大气传输和银河系消光的校准中产生的，并讨论了正在进行的努力，以满足1%的精度挑战，使用白矮星作为天体标准，精密校准的探测器作为基本的计量标准，以及实时大气监测。
2016-01-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
Atmospheric dispersion effects in weak lensing measurements
大气折射的波长依赖性导致有限带宽图像沿高度矢量的伸长，这在弱的引力透镜剪切测量中产生假信号，除非该大气色散被校准并去除到高精度。因为天体测量解和PSF特性通常是从恒星图像校准的，参考星光谱与星系光谱之间的差异将在天体测量位置（dr）和星系波长平均PSF（dv）的二阶矩（宽度）上留下残余误差，我们估计了dv的水平，它将在PSF中引起虚假的弱透镜信号。修正了星系形状，超过了DES和LSST宇宙剪切实验的统计误差。我们还估计了在不同的大气质量和时角下叠加曝光后将产生不可接受的伪失真的dr信号。我们还计算了在griz波段的错误，并发现，分散系统，未校正的，是高达6倍和2倍大的g和r波段，分别比DES的错误预算的要求，但可以安全地忽略在i和z波段。对于LSST要求，g、r和i波段的系数分别约为30、10和3。我们发现，一个简单的校正线性星系的颜色是足够准确的，以减少色散剪切系统在R波段DES和I波段LSST的微不足道的水平，但仍然高达5倍的要求LSST的R波段观测。更复杂的修正可能能够将系统的宇宙剪切误差降低到LSST r波段的统计误差以下。但是g波段的影响仍然足够大，似乎诱导系统学将主导两次调查的统计误差，宇宙剪切测量应该依赖于更红的波段。
2012-09-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Global Extinction: Combined Gemini North and South GMOS Photometry Relative to the Gaia Catalog, and Long-Term Atmospheric Change
利用双子座南北双胞胎多目标分光仪（GMOS-N和GMOS-S）的档案数据，在光度测定中寻找长期大气变化的影响。从2003年开始的整个GMOS成像数据库与全天盖亚天体目录进行了比较，产生了~10^6个斯隆r '滤波器样本，截止到2021年。这些与报告的天空和气象条件相结合，而不是一个简单的大气模型加上云与模拟吞吐量。在2009年观察到一个异常的衰减事件，这是一个每十年约2 mmag衰减恶化的趋势（在两个地点相似）。这与60多年来的太阳辐射transmittance记录，气溶胶密度测量以及全球气温每十年上升0.2摄氏度以上是一致的，这对历史数据集或未来调查的校准具有影响。
2022-12-15 astro-ph.IM
Production of Phase Screens for Simulation of Atmospheric Turbulence
在实验室中模拟大气湍流的能力是测试和开发天文自适应光学技术的关键部分。我们报告的技术发展，用于创建相位板，其中涉及到透明的丙烯酸涂料到透明基板上的战略应用。这些板的干涉表征的结果进行了描述和比较Kolmogorov统计。到目前为止，达到的r 0（弗里德参数）的范围是0.2 - 1.2 mm，符合柯尔莫哥洛夫幂律。这些相位板已被加州大学圣克鲁兹分校的自适应光学实验室成功地用于多共轭自适应光学测试平台，作为Villages（可见光激光导星实验）校准系统的一部分，并在Gemini行星成像仪的集成和测试过程中使用。该方法已被证明是一种有效的和低成本的手段来模拟湍流。我们现在正在向AO社区的其他成员分发盘子。
2012-09-21 astro-ph.IM
Multi-Channel Auto-Calibration for the Atmospheric Imaging Assembly using Machine Learning
NASA, Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；The Catholic University of America（美国天主教大学）；University of Oslo（奥斯陆大学）；Frontier Development Lab（前沿发展实验室）；SETI Institute（SETI研究所）；Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory (LMSAL)（洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Institut d’astrophysique spatiale（空间天体物理研究所）；University of Oxford（牛津大学）
太阳活动在影响地球周围的行星际介质和空间天气方面起着至关重要的作用。太阳物理学空间飞行任务中的遥感仪器通过测量太阳的磁场和从多层、多热和动态的太阳大气层中发射的光，提供了关于太阳活动的大量信息。从空间进行的极紫外波长观测有助于了解太阳外层，即色球层和日冕的微妙之处。不幸的是，像NASA太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）这样的仪器会随着时间的推移而退化，从而降低了它们的灵敏度。目前最先进的校准技术依赖于周期性探空火箭，这对于深空飞行任务来说可能是不经常的，也是不可行的。我们提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的替代校准方法。我们使用SDO-AIA数据进行分析。我们的研究结果表明，基于CNN的模型可以在合理的准确度内全面再现探空火箭实验的结果，这表明它与现有技术相比表现同样出色。此外，与标准"天文学家技术"基线模型的比较表明，CNN方法显著优于该基线。我们的方法建立了一个新的技术来校准EUV仪器和推进我们的理解不同的EUV通道之间的跨通道关系的框架。
2021-02-01 astro-ph.IM astro-ph.SR cs.LG
